بررسی پلی مورفیسم های ژن های HOTAIR (rs920778 , rs12826786) و H19 (rs217727 ,rs3741219) در افراد مبتلا به لنفوما در مقایسه با افراد سالم

  تعریف مسأله و بیان سؤالهای  اصلی تحقیق

لنفوم به گروهی از بیماری ها اطلاق می شود که توسط لنفوسیت های اجتماع یافته در غدد لنفاوی ایجاد می شود. در این بیماری، سلول های سیستم لنفاوی دچار اختلال در رشد شده، سلول های بدن به سرعت و خارج از کنترل و نظم طبیعی تکثیر می شوند. به همین دلیل مکان های تجمع این سلول ها  دچار رشد بی رویه می گردد. به دلیل اینکه سلول های سیستم لنفاوی در تمام نقاط بدن پراکنده هستند، این بدخیمی ممکن است کبد، طحال، مغز استخوان یا هر جای دیگر بدن را مبتلا نماید. لنفوم ها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: لنفوم هوچکین (Hodgkin’s Lymphoma)  و لنفوم غیر هوچکین (Non-Hodgkin’s Lymphoma). تفاوت این دو بیماری در نوع و سرمنشا سلول بدخیم است. علاوه بر این، سیر این دو بیماری و پاسخ آنها به درمان نیز تفاوت قابل توجهی نشان می دهد .(1)

SNP(Single nucleotide polymorphism) تغییرات تک نوکلئوتیدی در توالی DNA است که سبب ایجاد ژنوتیپ های مختلف می شود. طبق مطالعات انجام شده این تغییرات ژنتیکی ممکن است ریسک ابتلا به برخی بیماری ها از جمله سرطان ها ( نظیر لنفوم) رادر جمعیت هایی با ژنوتیپ های خاص افزایش دهند. همچنین می تواند سبب کاهش ریسک ابتلا شود، یعنی برخی از پلی مورفیسم ها می توانند محافظت کننده باشند(2,3).کلاس بزرگ و جدیدی از RNA ها، Long non coding RNAs (lncRNAs) هستند، که رونویسی می شوند اما ترجمه نمی شوند.معمولا بیش از 200 نوکلئوتید طول دارند و نقش مهمی در سرطان ها ایفا می کنند(4,5).

در مطالعات اخیر لنفوم دو نوع lincRNAs (زیرکلاس lncRNA) H19 و HOTAIR را مورد بررسی قرار دادند ( جایگاه عملکردشان در هسته است)(6): 

HOTAIR: HOTAIR (HOX Transcript Antisense Intergenic RNA ) یک  noncoding RNA long intergenic  با 2158 نوکلئوتید است که روی بازوی بلند کروموزوم 12( q13.1312) قرار دارد. ژن آن (HOXC) دارای 7 اگزون می باشد و مجاور ژن های HOXC11/HOXC12 واقع شده است؛ این lincRNA دارای کلاهک methylguanosine7 در سر 5' و دم 3' پلی آدنیله است(7). بیان HOTAIR  در لنفوم چند برابر می شود و باعث رشد سلول های سرطانی می شود(8). HOTAIR نقش مهمی در تنظیم بیان ژن با تغییر در ساختار کروماتین (تغییرات هیستون) دارد(8,9). دومین 5' HOTAIR به همراه polycomb repressive complex2 (PRC2) که حاوی آنزیم متیل ترانسفراز است، منجر به متیلاسیون لیزین 27 هیستون H3 در ژن HOXD و مهار بیان آن می گردد، علاوه بر این ژن های سرکوبگر متاستاز  نظیر BRMS1,Nm23, KAI1 Mkk4,KiSS1 را خاموش می کند. دومین 3' HOTAIR در ارتباط با کمپلکس LSD1/CoREST/REST است که دمتیلاسیون لیزین 4 هیستون H3 را به عهده دارد و بیان ژن های HOX را سرکوب می کند(9,10).

H19 : ژن H19 روی بازوی کوتاه کروموزوم 11 (P15.511) واقع شده است و توسط RNApolymeraseII  رونویسی می شود. RNA حاصل از آن پلی آدنیله، حاوی کلاهک در انتهای 5' است. RNA H19 به عنوان یک  RNA تنظیمی (riboregulator) عمل می کند(11). در واقع نقش آن متیلاسیون DNA است. H19 در بسیاری از سرطان ها مثل سرطان سینه، تیروئید، شش، مثانه، غدد آدرنال به میزان زیادی دیده شده است(12,13,14). H19 پیش ساز microRNA675 (miR675) است و miRNA بالغ   miR-675-5p , miR-675-3p را تولید می کند(15). miRNA ها 19 تا 25 نوکلئوتید دارند، noncoding RNA تنظیمی هستند و ساختار سنجاق سری می سازند. این miRNA های اولیه توسط آنزیم های Drosha , Dicer شکسته می شوند، سپس به نوع بالغ تبدیل می شوند(16).آن ها پس از رونویسی با 3' UTRmRNA  میانکنش می دهند و باعث سرکوب بیان ژن می شوند(17). miRNA-675 مشتق از  H19 با سرکوب بیان بعضی ژن های هدف، باعث تومورزایی می شود(18).

 سابقه و ضرورت انجام تحقیق

لنفوم غیر هوچکین (NHL) رایج ترین نوع لنفوم بدخیم، یک گروه پیچیده ای از بیماری های ناهمگن با انواع متعدد، که هر کدام دارای مورفولوژی، ایمونوفنوتیپ و تظاهرات بالینی متمایز است. در چند دهه گذشته، وقوع NHL رو به افزایش است. قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی از جمله برخی از مواد شیمیایی، نور ماوراء بنفش، عوامل رژیم غذایی، سابقه خانوادگی، اختلال عملکرد ایمنی بدن، تحریک سیستم ایمنی و عفونت های ویروسی، همه با خطر ابتلا به NHL مرتبط است(1). چیو و همکاران در سال 2004، Hartge وGrulich در سال 2007 بیان کردند؛ علاوه بر مواجهه بیرونی، استعداد ژنتیکی فرد در پاتوژنز NHL نقش دارد. همچنین مورتون و همکاران در سال 2012 بیان کردند علت دقیق NHL که شامل بسیاری از عوامل محیطی و عوامل ژنتیکی، مشخص نیست(19). بروز و مرگ و میر مردان بالاتر از زنان هستند(19,20). با توجه به موقعیت جغرافیایی، بروز لنفوم 2-18 مورد در هر 100.000 نفر در هر سال متفاوت است و حدود سه درصد از همه سرطان را تشکیل می دهند(21).

پلی مورفیسم C/T rs920778 ژن HOTAIR :

تا کنون مطالعات اندکی (فقط در چین و ترکیه) روی این پلی مورفیسم و ارتباط آن با سرطان سینه انجام گرفته است. مطالعه ای که در سال 2015 در ترکیه انجام شد، نشان داد که ژنوتیپ CC ریسک ابتلا به سرطان سینه را افزایش می دهد(22).همچنین در مطالعاتی که در سال 2015 در چین انجام شد، نشان داد که ژنوتیپ CC ریسک ابتلا به سرطان سینه و مری(ESCC: esophageal squamous cell carcinoma ) را افزایش می دهد(23).

پلی مورفیسم ژن rs12826786 C>T ژن HOTAIR:

ﺗﺎﮐﻨﻮن ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﻧﺪﮐﯽ (ﻓﻘﻂ در ﭼﯿﻦ و ﺗﺮﮐﯿﻪ ) روی این پلی مورفیسم و ارتباط آن با سرطان سینه انجام گرفته است. مطالعه ای که در سال 2015 در ترکیه انجام شد، نشان داد که ژنوتیپ TT در پروموتر HOTAIR ریسک فاکتور سرطان سینه است. در حالیکه در مطالعاتی که در شمال چین انجام شد نشان داد که ژنوتیپ TT ریسک ابتلا به سرطان معده، قلب و سلول های اپی تلیال(gastric cardia adenocarcinoma) را افزایش می دهد(24).

پلی مورفیسم rs217727 C>T ژن H19 :

تا کنون مطالعات اندکی ( فقط در چین) روی این پلی مورفیسم و ارتباط آن با سرطان سینه انجام گرفته است. مطالعه ای که در سال 2015 در چین انجام شد نشان داد که ژنوتیپ CT باعث کاهش ریسک ابتلا به سرطان سینه می شود(25). ژنوتیپ TT ریسک فاکتور ابتلا به سرطان معده (26)، بیماری عروق کرونر و سرخرگ ها(27) (coronary artery disease) ، افزایش وزن نوزادان تازه متولد  (28)و کاهش سرطان مثانه است(29).

پلی مورفیسم rs3741219 T>C ژن H19:

ﺗﺎﮐﻨﻮن ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﻧﺪﮐﯽ (ﻓﻘﻂ در ﭼﯿﻦ و ﺗﺮﮐﯿﻪ ) روی این پلی مورفیسم و ارتباط آن با سرطان سینه انجام گرفته است. مطالعه ای که در سال 2015 در چین انجام شد نشان داد که ژنوتیپ های TT، TC، CC در کل ارتباطی با سرطان سینه ندارند. تبدیل T به C یک جایگاه اتصال برای hsa-miR-1539 به وجود می آورد(26).

مطالعه در رابطه با پلی مورفیسم های ژن های long non-coding RNAs و سرطان اندک می باشد و با توجه به اینکه مطالعاتی در ایران در رابطه با نقش پلی مورفیسم این ژن ها و لنفوم گزارش نشده است ما به بررسی ارتباط پلی مورفیسم های HOTAIR, H19 و لنفوم می پردازیم.

با توجه به شیوع لنفوم و میزان مرگ و میر در این بیماران، شناخت و بررسی عوامل خطر ژنتیکی در این بیماری از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. با توجه به اینکه تا کنون پلی مورفیسم های rs12826786، rs920778، rs3741219، rs21772 بعنوان  عوامل خطر در سایر سرطان ها شناخته شده است اما در لنفوم بررسی نشده اند؛ این مطالعه با هدف بررسی ارتباط پلی مورفیسم های مورد نظر در بیماران لنفوم پی ریزی شده است.

کتاب: نام خانوادگی، نام، عنوان کتاب، مترجم، محل انتشار، ناشر، سال نشر

مقاله: نام خانوادگی، نام، عنوان مقاله، عنوان نشریه، دوره، شماره، صفحه، سال

1.   Zhou JY, He LW, Liu J, Yu HL, Wei M, Ma WL, et al. Comprehensive assessment of associations between ERCC2 Lys751Gln/Asp312Asn polymorphisms and risk of nonHodgkin lymphoma. Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP. 2014;15(21):9347-53.

2.       Bond GL, Hu W, Levine A. A single nucleotide polymorphism in the MDM2 gene: from a molecular and cellular explanation to clinical effect. Cancer Res. 2005;65(13):5481-4.

3.    Zhang K, Zhou B, Wang Y, Rao L, Zhang L. The TLR4 gene polymorphisms and susceptibility to cancer: a systematic review and metaanalysis. European journal of cancer. 2013;49(4):946-54.

4. Ponting CP, Oliver PL, Reik W. Evolution and functions of long noncoding RNAs. Cell. 2009;136(4):629-41.

5. Mercer TR, Dinger ME, Mattick JS. Long non-coding RNAs: insights into functions. Nature Reviews Genetics. 2009;10(3):155-9.

6. Schmitz SU, Grote P, Herrmann BG. Mechanisms of long noncoding RNA function in development and disease. Cellular and Molecular Life Sciences. 2016:1-19.

7. Rinn JL, Kertesz M, Wang JK, Squazzo SL, Xu X, Brugmann SA, et al. Functional demarcation of active and silent chromatin domains in human HOX loci by noncoding RNAs. Cell. 2007;129(7):1311-23.

8. Gupta RA, Shah N, Wang KC, Kim J, Horlings HM, Wong DJ, et al. Long non-coding RNA HOTAIR reprograms chromatin state to promote cancer metastasis. Nature. 2010;464(7291):1071-6.

9. Khalil AM, Guttman M, Huarte M, Garber M, Raj A, Morales DR, et al. Many human large intergenic noncoding RNAs associate with chromatinmodifying complexes and affect gene expression. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009;106(28):11667-72.

10. Tsai M-C, Manor O, Wan Y, Mosammaparast N, Wang JK, Lan F, et al. Long noncoding RNA as modular scaffold of histone modification complexes. Science. 2010;329(5992):689-93.

11.  Brannan CI, Dees EC, Ingram RS, Tilghman SM. The product of the H19 gene may function as an RNA. Mol Cell Biol. 1990;10(1):28-36.

12.  Doucrasy S, Coll J, Barrois M, Joubel A, Prost S, Dozier C, et al. Expression of the human fetal bac h19 gene in invasive cancers. International journal of oncology. 1993;2(5):753-8.

13.  Dugimont T, Curgy JJ, Wernert N, Delobelle A, Raes MB, Joubel A, et al. The H19 gene is expressed within both epithelial and stromal components of human invasive adenocarcinomas. Biology of the Cell. 1995;85(2‐3):117-24.

14. Liu J, Kahri A, Heikkilä P, Ilvesmäki V, Voutilainen R. H19 and insulin-like growth factor-II gene expression in adrenal tumors and cultured adrenal cells. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 1995;80(2):492-6.

15. Cai X, Cullen BR. The imprinted H19 noncoding RNA is a primary microRNA precursor. Rna. 2007;13(3):313-6.

16. Cipolla GA. A non-canonical landscape of the microRNA system. Front Genet. 2014;5:337.

17. Vennin C, Spruyt N, Dahmani F, Julien S, Bertucci F, Finetti P, et al. H19 non coding RNA-derived miR-675 enhances tumorigenesis and metastasis of breast cancer cells by downregulating c-Cbl and Cbl-b. Oncotarget. 2015;6(30):29209-23.

18. Tsang WP, Ng EK, Ng SS, Jin H, Yu J, Sung JJ, et al. Oncofetal H19-derived miR-675 regulates tumor suppressor RB in human colorectal cancer. Carcinogenesis. 2010;31(3):350-8.

19. He J, Liao XY, Zhu JH, Xue WQ, Shen GP, Huang SY, et al. Association of MTHFR C677T and A1298C polymorphisms with non-Hodgkin lymphoma susceptibility: evidence from a meta-analysis. Scientific reports. 2014;4:6159.

20. Qin LY, Zhao LG, Chen X, Yang Z, Mo WN. The CCND1 G870A gene polymorphism and leukemia or non-Hodgkin lymphoma risk: a meta-analysis. Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP. 2014;15(16):6923-8.

21. Wrobel T, Mazur G, Dzietczenia J, Gebura K, Kuliczkowski K, Bogunia-Kubik K. VEGF and bFGF gene polymorphisms in patients with non-Hodgkin's lymphoma.

22. Bayram S, Sümbül AT, Batmacı CY, Genç A. Effect of HOTAIR rs920778 polymorphism on breast cancer susceptibility and clinicopathologic features in a Turkish population. Tumor Biology. 2015;36(5):3863-70.

23. Yan R, Cao J, Song C, Chen Y, Wu Z, Wang K, et al. Polymorphisms in lncRNA HOTAIR and     susceptibility to breast cancer in a Chinese population. Cancer epidemiology. 2015;39(6):978- 85.

24. Guo W, Dong Z, Bai Y, Guo Y, Shen S, Kuang G, et al. Associations between polymorphisms of HOTAIR and risk of gastric cardia adenocarcinoma in a population of north China. Tumor Biology. 2015;36(4):2845-54.

25. Xia Z, Yan R, Duan F, Song C, Wang P, Wang K. Genetic Polymorphisms in Long Noncoding RNA H19 Are Associated With Susceptibility to Breast Cancer in Chinese Population. Medicine. 2016;95(7):e2771.

26. Yang C, Tang R, Ma X, Wang Y, Luo D, Xu Z, et al. Tag SNPs in long non-coding RNA H19 contribute to susceptibility to gastric cancer in the Chinese Han population. Oncotarget. 2015;6(17):15311.

27.  Gao W, Zhu M, Wang H, Zhao S, Zhao D, Yang Y, et al. Association of polymorphisms in long non-coding RNA H19 with coronary artery disease risk in a Chinese population. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 2015;772:15-22.

28. Hewage A, Jayanthiny P, Tennekoon K, Kumarasiri J, Wijesundere ADS, Karunanayake E. H19 rs217727 genotype and IGF-1/intron-2 dinucleotide CT repeat polymorphism are independently associated with birth weight. Endocrine. 2015;48(3):1010-2.

29. Verhaegh GW, Verkleij L, Vermeulen SH, den Heijer M, Witjes JA, Kiemeney LA. Polymorphisms in the H19 gene and the risk of bladder cancer. European urology. 2008;54(5):1118-26.